[实用新型]一种减弱电荷共享效应的电荷泵系统

说明书

本实用新型公开了一种减弱电荷共享效应的电荷泵系统。该电路包括依次电连接的启动模块、自举基准源模块、镜像模块、开关模块以及运放模块。启动模块用于控制自举基准源模块的开启和断开状态。自举基准源模块用于产生恒定的电流信号，并输出至镜像模块。镜像模块用于控制电流按一定的比例镜像输出。开关模块用于控制充放电电流的产生，根据外部电路提供的充电控制信号或放电控制信号，对输出负载进行充电或放电。运放模块用于控制开关模块输出的两电压信号相同，确保充电电流和放电电流的一致。上述一种减弱电荷共享效应的电荷泵系统，消除了充放电电流不对称效应，避免了电荷共享效应，提高锁相环的稳定性。

技术领域

本实用新型涉及集成电路技术领域，特别是涉及一种减弱电荷共享效应的电荷泵系统。

背景技术

现阶段在无线收发系统中，锁相环作为时钟倍频器，在整个系统中占有极其重要的位置。而电荷泵锁相环由于频率捕捉时间短、工作的线性范围宽等优点，已经成为应用中最广泛的一种锁相环结构。电荷泵锁相环中主要包括鉴频鉴相器、电荷泵、环路滤波器、压控振荡器、分频器5个模块。其中电荷泵作为锁相环中数字电路部分和模拟电路部分的接口，主要作用是将鉴频鉴相器输出的数字信号转换成相应的模拟信号，进而控制压控振荡器的频率变化。可见，电荷泵电路对整个锁相环路系统的工作性能起着重要作用。

当锁相环处于锁定状态时，电荷泵的输出信号必须稳定在某一固定值上，以保证压控振荡器的输出频率的稳定性。由于mos管中存在一定电容，在电荷泵锁相环设计中，不可避免的会存在开关时间延时不同、充放电电流失配以及电荷共享等非理想性，使得输出电压不稳定导致压控振荡器输出频率抖动，降低了整体系统的稳定性。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种减弱电荷共享效应的电荷泵系统，具有灵敏度好，消除了充放电电流不对称效应，避免了电荷共享效应，提高锁相环的稳定性等优点。

一种减弱电荷共享效应的电荷泵系统，包括依次电连接的启动模块、自举基准源模块、镜像模块、开关电路模块以及运放模块；其中，

所述启动模块用于控制所述自举基准源模块的开启和断开状态；

所述自举基准源模块用于产生恒定的电流信号，并输出至所述的镜像模块；

所述镜像模块用于控制电流按一定的比例镜像输出；

所述开关模块用于控制充放电电流的产生，根据外部电路提供的充电控制信号或放电控制信号，对输出负载进行充电或放电；

所述运放模块用于控制所述开关电路输出的两电压信号相同，确保充电电流和放电电流的一致。

在其中一个实施例中，所述启动模块包括mos管M1、M2、M3和M4；其中，

mos管M1的源极、mos管M4的漏极均与电源电压VDD相连；mos管M1的栅极分别与mos管M1的漏极、mos管M2的源极相连；mos管M2的栅极分别与mos管M2的漏极、mos管M3的漏极、mos管M4的栅极相连；mos管M3的栅极与mos管M3的漏极相连；mos管M3的源极接地；mos管M4的源极与所述自举基准源模块相连。

在其中一个实施例中，所述自举基准源模块包括mos管M5、M6、M7、M8、M9、M10和电阻R；其中，

mos管M5的源极、电阻R的一端均接地；mos管M5的栅极分别与mos管M6的源极、电阻R的另一端相连；mos管M5的漏极分别与mos管M6的栅极、mos管M7的源极以及所述启动模块相连；mos管M6的栅极与mos管M8的栅极相连；mos管M7的栅极分别与mos管M8的栅极、所述镜像模块相连；mos管M7的源极分别与mos管M10的漏极相连；mos管M8的源极与mos管M9的漏极相连；mos管M9的栅极分别与mos管M10的栅极、所述镜像模块相连；mos管M9的源极、mos管M10的源极均与电源电压相连。